73. Рекультивация нарушенных земель. Виды нарушенных земель. Технологическая схема рекультивации земель, ее основные этапы. Способы использования рекультивированных земель.

Рекультивация земель. Рекультивация — восстановление про­дуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, утративших хозяйственную ценность или являющихся источником отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного и растительного покрова, гидрологического режима вследствие образования техногенного рельефа. К нарушенным землям относят карьеры минерального сырья; деформированные поверхности, образовавшиеся в резуль­тате добычи полезных ископаемых; отвалы грунта (насыпи из неиспользуемого грунта, вынутого при экскавации), в том числе кавальеры (отвалы, образующиеся при строительстве каналов и других линейных сооружений и располагаемые при разработке вдоль этих сооружений); земли, загрязненные отходами промыш­ленных предприятий. Различают рекультивацию техническую и биологическую.

Техническая рекультивация предусматривает горнопланиро­вочные работы, т. е. инженерно-технические мероприятия по выравниванию поверхности нарушенных земель, выполаживанию откосов и выемок путем механизированного перемещения грунта с целью достижения нормативного уклона. В них включают также требуемые гидротехнические мелиорации (осушительные, оросительные, противоэрозионные).

Биологическая рекультивация, проводимая после технической, включает агро- и лесотехнические мероприятия по восстанов­лению плодородия почвы (верхнего слоя разравненного грун­та).

Рекультивацию земель проводят в сельскохозяйственных

целях для выращивания различных культур и насаждений приме­нительно к лесному или водному хозяйству, в частности для рыборазведения, а также в рекреационных целях (разбивка парков, водно-оздоровительных комплексов).

Пригодность нарушенных земель для использования в раз­личных целях обеспечивается их инвентаризацией, которой зани­маются органы землеустроительной службы и охраны природы, при этом оценивают морфометрические, петрографические, био-геноценотические и другие параметры техногенных комплексов. Рекультивация земель значительно облегчается, если при выпол­нении горных и других работ предусматривают снятие и склади­рование плодородного слоя почвы.

После засыпки и выравнивания карьеров насыпают гумусо­вый слой и высевают сельскохозяйственные растения, способ­ствующие интенсивному окультуриванию почвы: клевер, люцерну, люпин. Выращивание пропашных культур в период освоения не допускается в связи с опасностью эрозии почвы и чрезмерным выносом элементов питания. После биологической рекультивации (3 года и более) участок включают в нормальное сельскохозяй­ственное использование. Наиболее глубокие карьеры после выра­ботки удобны для организации рыбного хозяйства. Рекультиви­рованные малоплодородные песчаные и супесчаные почвы, а также участки, на которых выравнивание грунта нецелесообраз­но, отводят под облесение как наиболее дешевый и удобный вид биологического освоения.

Рекультивация выработанных торфяных месторождений, рас­пространенная в зоне избыточного увлажнения (Белоруссия, Нечерноземная зона РСФСР, Прибалтика), имеет ряд особен­ностей. Первоочередные объекты рекультивации — низинные торфяники, выработанные фрезерным способом, слабоволнистые, с остаточным слоем торфа 0...2 м (желательно не менее 0,5 м в осушенном состоянии) и сетью осушительных каналов. Пло­щадь таких торфяников только в РСФСР достигает 0,5 млн га и ежегодно увеличивается на 20...25 тыс. га. Кроме того, имеется около 0,2 млн га торфяных карьеров, выработанных ручным, гидравлическим и машиноформовочным способом, которые обыч­но сильно пересечены дамбами и перемычками, заросли кустар­ником, заболотились; их значительно труднее вовлечь в сель­скохозяйственный оборот.

Остаточный слой торфа и нижележащий, обычно плотный и маловодопроницаемый оглеенный и глееватый, горизонт содер­жат вредные для растений закисные соединения, мало полезных микроорганизмов и подвижных соединений калия и фосфора. Вследствие малой влагоемкости этот слой отличается большой амплитудой колебаний водного режима, дневных и ночных темпе­ратур.

Остаточный слой торфа может быть бесплодным из-за от­сутствия доступных для растений форм азота. Поэтому основ­ная задача при рекультивации выработанных торфяников за­ключается в том, чтобы превратить этот слой в плодородную почву.

При рекультивации вначале проводят осушение каналами или закрытым дренажем и выполняют необходимый комплекс культуртехнических работ, включая рыхление, планировку и выравнивание поверхности. Последующие работы по окультури­ванию пахотного слоя направлены на усиление его аэрации, разложение вредных закисных соединений и перевод их в без­вредные окисные; активизацию биологических процессов, накопле­ние доступных растениям элементов зольного и азотного питания с одновременным закреплением и накоплением органического вещества.

Целесообразно создавать торфоминеральные почвы, бо­лее устойчивые к эрозии и менее пожароопасные. Хороший эффект дает фрезерование в 2...3 следа без вспашки, применяют и плуж­ную отвальную вспашку, а при наличии в нижних горизонтах закисных соединений железа и алюминия — безотвальную об­работку.

Важный агротехнический прием — прикатывание почвы водо­наливными катками (на минеральных почвах — кольчатыми) для устранения ее чрезмерной вспушенности и восстановления капилляров. Обязательно известкование почвы с внесением изве­стняковой и доломитовой муки, сланцевой золы, мела, цементной пыли, известкового туфа, которое нейтрализует избыточную кислотность и способствует ускоренному разложению органи­ческого вещества и мобилизации питательных элементов. При этом нормы внесения извести рассчитывают на полную нейтрали­зацию гидролитической кислотности.

Наиболее целесообразно использовать выработанные торфя­ники для создания высокопродуктивных сенокосов и пастбищ. Хорошие результаты достигаются при посеве в течение 1...3 лет предварительных культур (овес, овсяно-гороховая смесь, карто­фель, кормовые корнеплоды), после чего проводят залужение клеверо-злаковыми и злаковыми смесями. В период перезалу-жения высевают зерновые культуры и однолетние травы. Система удобрений предварительных культур должна создать условия для получения высоких урожаев и окультуривания остаточного слоя торфа.

Если сельскохозяйственное использование выработанных тор­фяников оказывается нецелесообразным из-за больших трудовых и материальных затрат, то площади с остаточным слоем низин­ного торфа до 0,3 м занимают лесонасаждениями, а до 0,15 м — водоемами. Предприятия, ведущие добычу торфа и разрабатывающие месторождения полезных ископаемых, обязаны приводить нару­шенные земли в состояние, пригодное для использования в сельском, лесном, рыбном хозяйстве. За их счет землеполь­зователи проводят работы по биологической рекультивации земель в пределах стоимости и сроков, предусмотренных проектно-сметной документацией.

74. Культуртехнические мелиорации: сущность, условия применения. Виды культуртехнических мелиорации.

Культуртехнические мелиорации заключаются в приведении поверхности почвы в состояние, пригодное для эффективного сельскохозяйственного использования. При этом расчищают пло­щади от древесно-кустарниковой растительности, пней, погре­бенной древесины, уничтожают кочки, ликвидируют моховый очес, заравнивают ямы, валы, кучи, подвергают почву первич­ной обработке, создают и окультуривают пахотный горизонт, выполняют поверхностное и коренное улучшение сенокосов и пастбищ. Культуртехнические мелиорации можно проводить на осушаемых землях или землях нормального естественного ув­лажнения. Технология и механизация культуртехнических работ включает: удаление древесно-кустарниковой растительности (кусторез, кустарниковые грабли, корчеватель), поверхностное и коренное улучшение сенокосов и пастбищ (камнеуборочная машина, фреза болотная навесная), создание и окультуривание пахотного слоя почвы,

75. Природоохранные мероприятия при осушении земель. Осадка торфа при осушении. Пути сохранения торфа.

Опасность переосушения торфяных почв и сработка торфа. Торфяные почвы наиболее остро реагируют на переосушение — чересчур высокую норму осушения, иссушение верхних слоев. В этом случае коллоидные фракции торфа становятся гидрофоб­ными, т. е. несмачиваемыми, причем эти превращения часто необ­ратимы. Торфяные частицы (особенно при вспаханной поверх­ности) теряют связность, и достаточно малейшего ветерка, чтобы поверхность начала подвергаться дефляции — ветровой эрозии. Так как осушаемые болота имеют обычно равнинный рельеф, а площади болотных массивов значительны, то при сильных ветрах дефляция может быть существенной. Наблюдались слу­чаи, когда одна пыльная буря уносила до 50...70 мм плодород­ного слоя осушенной торфяной почвы.

Наиболее надежное мероприятие, сохраняющее ценные тор­фяные почвы, — увлажнение их при первых признаках пере­осушения. .

Воздействие осушительных мероприятий и последующего освоения торфяных почв проявляется также в значительной утрате органического материала торфа или в так называемой его сработке.

По мере понижения уровня грунтовых вод атмосферный воз­дух проникает глубже в почву, что приводит к активизации биологических почвенных процессов и, как следствие, к усилен­ному уменьшению органического материала торфа. В результате этих процессов одна часть твердых почвенных частиц торфа улетучивается в виде различных газов (углекислоты и др.), другая переходит в почвенные растворы и используется расте­ниями, а третья выносится вместе с дренажным стоком в водо­приемник (так называемая вертикальная эрозия почвы).

Процесс сработки торфа обычно продолжается 15...20 лет, после чего торфяная почва приходит в состояние относительного равновесия. Скорость сработки зависит от нормы осушения (чем она больше, тем интенсивнее сработка), а также от температуры В течение вегетационного периода и севооборотов. Так, в Нечерноземной зоне РСФСР сработка торфа составляет 1...3 см/год, а в южных районах достигает 5,5 см/год.

Влияние севооборотов на степень сработки очевидно: наи­большая сработка наблюдается при использовании торфяной почвы под пропашные культуры, меньшая отмечается при паст­бищном и луговом использовании осушаемых торфяников.

Таким образом, достичь необходимой стабилизации процес­сов сработки и определенного ее затухания можно с помощью агротехнических мероприятий. Для осушаемых торфяных почв наиболее рациональные севообороты — лугопастбищные и кормо­вые со значительным процентом многолетних трав и их дли­тельным использованием.

В последнее время часто отмечаются полное исчезновение торфяников и высокая продуктивность образовавшихся на месте болот органо-минеральных почв с содержанием 15...30% органи­ческого вещества